双向活塞式压缩机控制系统及其控制方法与流程

文档序号:11941159阅读:228来源:国知局

本发明涉及一种空气压缩机技术领域,尤其涉及一种双向活塞式压缩机控制系统及其控制方法。



背景技术:

双向活塞式压缩机应用于加气子站,其作用是将移动气源中压力在2.5MPa~10MPa的压缩天然气进行增压,经增压后的天然气储存在储气罐中或通过售气系统输送到以天然气为燃料的车辆的储气瓶中。活塞式压缩机是活塞直线驱动的,无曲柄连杆机构,具有工作状况平稳,震动小,工作寿命长,效率高,操作简单,泄漏率低等优点。但是,由于双向活塞式压缩机的活塞行程受两端液室的换向点变化、换向精度等因素的影响而产生改变,使得活塞没有固定的止点,从而在压缩机运行过程中产生了活塞在气室位置的变化,活塞两端气室的吸气和压缩行程不平衡,活塞往复运动行程偏离理想行程,降低气体压缩效率。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足,提供一种设置位移控制装置控制控制活塞运动行程的,可实现双向压缩均衡且压缩效率高的双向活塞式压缩机控制系统及其控制方法。

本发明是通过以下技术方案予以实现:

一种双向活塞式压缩机控制系统,包括压缩机构和位移控制系统;

其中,压缩机构包括缸体、固定于缸体中部的连接体、缸体内的通过活塞杆连接的第一活塞和第二活塞、第一活塞端面与缸体端面围成的第一气室、第一活塞另一端面与连接体端面围成的第一液室、第二活塞端面与缸体端面围成的第二气室、第二活塞另一端面与连接体端面围成的第二液室、分别与第一气室连通的第一排气阀和第一进气阀、及分别与第二气室 连通的第二排气阀和第二进气阀,第一气室和第二气室相对于第一液室和第二液室对称布置;

位移控制系统包括控制器、设于缸体一端用于检测活塞位置的位移传感器以及通过液压管路连接第一液室和第二液室的电磁换向阀,控制器接收位移传感器信号并反馈至电磁换向阀。

进一步地,位移控制系统还包括分别与第一排气阀和第二排气阀连接的两个压力变送器、与第一液室的进油支路并联的第一调压支路以及与第二液室的进油支路并联的第二调压支路,第一调压支路和第二调压支路分别包括串联的调压电磁阀和压力调节器、以及设在进油支路上的油路电磁阀,控制器接收压力变送器信号并反馈至压力调节器。

优选地,电磁换向阀为三位四通电磁阀。

优选地,位移传感器为磁致伸缩位移传感器。

一种双向活塞式压缩机控制系统的控制方法,包括以下步骤:

在控制器中预设位移行程两端的位移数据作为换向点,位移传感器检测活塞位置数据,并将信号反馈至控制器,当到达一换向点时,控制器发送换向信号控制电磁换向阀换向,原进油液室回油,原回油液室开始进油,实现活塞反向压缩;

当检测到出气压力发生波动时,控制器控制压力调节器打开,对进行进油做功的液室压力进行调节和吸收。

与现有技术相比,本发明的双向压缩活塞控制系统通过控制器可采集位移传感器检测的活塞位置数据,发出信号控制换向电磁阀及时换向,使得活塞在一理想行程内移动,提高换向精度,保证了气体的压缩效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中:1.第一排气阀,2.位移传感器,3.第一端板,4.第一进气阀,5.第一气室,6.第一活塞,7.第一液室,8.连接体,9.第二液室,10.第二活塞,11.第二气室,12.缸体,13.第二端板,14.第二进气阀,15.第 二排气阀,16.电磁换向阀,17.第一调压支路。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示,一种双向活塞式压缩机控制系统,包括压缩机构和位移控制系统;

其中,压缩机构包括缸体12、固定于缸体12中部的连接体8、缸体12内的通过活塞杆连接的第一活塞6和第二活塞10、第一活塞6端面与缸体12端面的第一端板3围成的第一气室5、第一活塞6另一端面与连接体8端面围成的第一液室7、第二活塞10端面与缸体12另一端面的第二端板13围成的第二气室11、第二活塞10另一端面与连接体8端面围成的第二液室9、分别与第一气室5连通的第一排气阀1和第一进气阀4、及分别与第二气室11连通的第二排气阀15和第二进气阀14,第一气室5和第二气室11相对于第一液室7和第二液室9对称布置,第一进气阀4和第一排气阀1设在第一端板3上,并与第一气室5连通,第二进气阀14和第二排气阀15设在第二端板13上,并与第二气室11连通;

位移控制系统包括控制器、设于缸体12一端用于检测活塞位置的位移传感器2以及通过液压管路连接第一液室7和第二液室9的电磁换向阀16,电磁换向阀16还与液压总管连接,控制器接收位移传感器2信号并反馈至电磁换向阀16,电磁换向阀16优选为一个三位四通电磁阀,位移传感器2优选为磁致伸缩位移传感器2。

本发明的三位四通电磁阀的左位切通时,液压油进入第二液室9,同时第一液室7回油,第二活塞10在液压油推动下向下移动,对第二气室11内的天然气进行压缩,压缩后的高压天然气经第二排气阀15排出;另一方面,通过第一活塞6也向下移动,第一气室5体积增大,低压天然气经第一进气阀4吸进入第一气室5内。当位移传感器2检测到第一活塞6运行到下部的换向点时,控制器发出换向信号,电磁换向阀16换向,液压油进入第一液室7,同时第二液室9回油,第一活塞6上移对第一气室 5的天然气进行压缩,如此反复实现双向压缩供气。

该双向压缩活塞控制系统通过控制器可采集位移传感器2检测的活塞位置数据,发出信号控制换向电磁阀及时换向,使得活塞在一理想行程内移动,提高换向精度,保证了气体的压缩效率。

本例中,位移控制系统还包括分别与第一排气阀1和第二排气阀15连接的的两个压力变送器、与第一液室7的进油支路并联的第一调压支路17以及与第二液室9的进油支路并联的第二调压支路,第一调压支路17和第二调压支路分别包括串联的调压电磁阀和压力调节器以及设在进油支路上油路电磁阀,当任一排气阀的排气压力波动过大时,根据两个压力变送器的压力差启动压力调节器进行各个液室调压,控制器接收压力变送器信号并反馈至压力调节器,同时关闭油路电磁阀,开启调压电磁阀,液压油从调压支路调压后输入液室。

一种双向活塞式压缩机控制系统的控制方法,包括以下步骤:

在控制器中预设位移行程两端的位移数据作为换向点,位移传感器2检测活塞位置数据,并将信号反馈至控制器,当到达一换向点时,控制器发送换向信号控制电磁换向阀16换向,原进油液室回油,原回油液室开始进油,实现活塞反向压缩;

当检测到出气压力发生波动,且出口压力偏差大于8%时,控制器控制压力调节器打开,对进行进油做功的液室压力进行调节和吸收。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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